DK153234B - Hydraulisk tandhjulsmaskine af planettypen - Google Patents

Hydraulisk tandhjulsmaskine af planettypen Download PDF

Info

Publication number
DK153234B
DK153234B DK314477AA DK314477A DK153234B DK 153234 B DK153234 B DK 153234B DK 314477A A DK314477A A DK 314477AA DK 314477 A DK314477 A DK 314477A DK 153234 B DK153234 B DK 153234B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
rollers
wall
recesses
fluid
pockets
Prior art date
Application number
DK314477AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK314477A (da
DK153234C (da
Inventor
Laurence Lockhart Miller
Original Assignee
Trw Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trw Inc filed Critical Trw Inc
Publication of DK314477A publication Critical patent/DK314477A/da
Publication of DK153234B publication Critical patent/DK153234B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK153234C publication Critical patent/DK153234C/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/103Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
    • F04C2/105Details concerning timing or distribution valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/103Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
    • F04C2/104Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement having an articulated driving shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/04PTFE [PolyTetraFluorEthylene]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

DK 153234 B
•Φ
Opfindelsen angår hydrauliske tandhjulsmaskiner af planettypen, som både omfatter en indvendig tandring og et udvendigt fortandet tandhjul, som er indrettet til at kunne foretage indbyrdes planetbevægelse, idet de afgrænser væskelommer imel-5 lem deres tænder, og omfatter en fordeler- eller kommutations-venti1 indretning til dirigering af væske til og fra lommerne, hvilken tandring har en indvendig væg, som afgrænser en række, langs periferien indbyrdes adskilte bueformede fordybninger, og hvilken tandrings tænder dannes af ruller, som er anbragt i 10 de bueformede fordybninger, som hver ved mundingen eller den åbne side har én langs periferien målt udstrækning, der er større end rullernes diameter, og hvilken tandrings indervæg afgrænser en række langs periferien indbyrdes adskilte indskæringer, som med hensyn til antal svarer til antallet af bue-15 formede fordybninger, idet der er anbragt én indskæring imellem hvert par af nærliggende bueformede fordybninger.
Der kendes mange former for hydrauliske tandhjulsmaskiner, i hvilke en række udvidelige og sammentrykkelige lommer dannes 20 imellem de ind i hinanden gribende tænder i et tandhjulssæt af den nævnte planettype, og som har en indvendigt fortandet stator, hvis tænder dannes af en række cylindriske ruller, som er anbragt i fordybninger i statoren, og som roterer, når maskinen er i funktion. Fordybningerne og de cylindriske ruller er 2g således dimensioneret, at der dannes adgangsveje fra lommerne til området bag ved rullerne i fordybningerne. U.S.A. patentskrift nr. 3.289.602 angår et typisk eksempel på en sådan indretning .
Fordybningernes indervæg og rullernes ydervæg har sådanne di-30 mensioner, at der imellem dem dannes en film af højtryksvæske, når maskinen er i funktion. Denne højtryksvæskefilm bidrager til at tætne højtrykszonen over for lavtrykszonen ved, at der tilvejebringes en resulterende kraft, som har en væsentlig radial komponent, imod statorens rulletænder, så at rullerne be-35 væges og opretholdes i et tætnende indgreb med rotortænderne.
De på rullerne virkende kræfter forårsager også, at rullerne forskydes i periferiretningen og tilvejebringer en tætning 2
DK 153234B
imellem rullen og den flade, som afgrænser den fordybning, i hvilken den enkelte rulle er placeret. Højtryksfluidumfilmen tjener også til at reducere slid imellem rullerne og statoren ved at tilvejebringe smørende virkning imellem rullerne og 5 statoren.
Det har imidlertid vist sig, at ved høje arbejdstryk opstår der høje resulterende ikke-radiale kræfter, som virker på de cylindriske ruller, og som har tendens til at ødelægge høj-jø tryksvæskefilmen imellem rullerne og de enkelte fordybningers væg. Dette resulterer i en væsentlig direkte kontakt imellem rullerne og væggen i de enkelte fordybninger. Som følge heraf kan der opstå slid og/eller afgnavning. Rullernes rullevirk-ning kan derved ophøre og resultere i slitage af rotortænderne j5 som følge af en gnidende berøring med rullerne.
Der er blevet gjort forskellige forsøg på at konstruere hydrauliske tandhjulsmaskiner af denne type på en sådan måde, at højtryksfilmen imellem rullerne og deres fordybninger bevares for at fremme rullernes tætningsvirkning og at bidrage til 20 at reducere sliddet på rullerne og fordybningernes vægge. Et sådant forsøg kendes fra U.S.A. patentskrift nr. 3.915.603. I dette patentskrift er hver af de bueformede fordybninger tildannet med et par yderligere fordybninger og hver af disse yderligere fordybninger optager et tætningsorgan, som kan be-25 væges i fordybningen af de tryk, der udvikles under drift.
Tætningsorganets bevægelse har til hensigt at opretholde en ønsket højtryksvæskefilm imellem hver rulle og dens tilhørende fordybning. Tætningsorganet virker som en tætningstilveje- bringende del og ikke som en belastningsbærende del til at 30 bære den enkelte rulles belastning.
Fra U.S.A. patentskrift nr. 3.591.320 kendes en tandhjulsmaskine med statorfordybni nger til optagelse af ruller, hvor fordybningerne har en sådan form, at deres åbne side, set i tand-35 ringens periferiretning, er mindre end rullernes diameter, så at rullerne ved påvirkning af radiale trykkræfter fra hydraulisk væske, som via et kanalsystem ledes ind bag ved rullerne, presses ind imod begge fordybningens sider ved fordybningens 3
DK 153234 B
munding. Herved hindres rullerne i at bevæge sig sideværts i tandringens per ifer iretning. Imellem fordybningerne findes indskæri nger, som muliggør, at de sidedele, som rullerne presses an imod, kan give efter i periferiretningen, medens rul-5 lerne kiler sig indad i forhold til tandringen imellem sidedelene under trykpåvirkningen. Under trykpåvirkningen kan rullerne således bevæge sig længere radialt indad imod rotoren end det er tilfældet, når trykket fjernet, men rullerne presses hårdere imod begge sidedele under trykpåvirkningen, så at 10 enhver sideværts bevægelse af rullerne udelukkes. Dette hårdere pres medfører risiko for ødelæggelse af en beskyttende højtryksfilm imellem rullerne og de tilstødende vægdele.
Den hydrauliske tandhjulsmaskine ifølge opfindelsen er ejen-dommelig ved, at indskæringerne hver har en radial dybde, som er lidt mindre end de bueformede fordybningers radiale dybde, og er afgrænset af et par konvergerende vægdele, som konvergerer under en vinkel på fra 30 til 40° og strækker sig hver for sig fra omtrent samme afstand fra nærliggende vægdele i 2Q nærliggende bueformede fordybninger.
Herved opnås, at der tilvejebringes en tandhjulsmaskine, som er særlig holdbar over for unødvendigt slid og afgnavning på det sted, hvor rullerne støder op til statoren, samtidig med at virkningsgraden er forholdsvis god. Under brug bevæger rul- 25 lerne sig ind i en tætnende forbindelse med rotortænderne, så at der tilvejebringes en tætning imellem rotoren og statoren, og derudover bevæger rullerne sig i periferisk retning, så at der tilvejebringes en tætning imellem væggen i den fordybning, i hvilken rullen er placeret, og selve rullen. Herved tilveje-3 0 bringes der tætning imellem maskinens højtryks- og lavtryksdele. Endelig har det vist sig, at indskæringernes dimensioner og rullernes forskydelighed i periferisk retning sikrer, at der opretholdes en film imellem rullen og den flade, der afgrænser den rulleoptagende fordybning, hvilket sidste skyldes, 3 5 at når en rulle påvirkes af høje ikke-radiale kræfter, så at den forskydes både i tandringens radiale retning og periferiretning i dens fordybning, bøjer fordybningens vægdele sig 4
DK 153234B
elastisk bagover, så at der imellem rullen og fordybningens vægdele opretholdes plads til en fluidumfilm. Som et resultat heraf opnås der en betydelig reduktion i slitage imellem rullen og fordybningen, selv ved høje arbejdstryk. Dette er en 5 væsentlig simplifikation i sammenligning med de relativt komplicerede og dyre hidtil kendte konstruktioner, som er omtalt ovenfor.
Særligt hensigtsmæssigt kan ifølge opfindelsen kommutationsven-ti 1 indretningens passager, som er indrettet til at dirigere væske til og fra lommerne, være således placeret, at de rettes radialt ind i forhold til indskæringerne i udvalgte positioner af tandringen og tandhjulet under deres planetbevægelse. Herved åbnes der mulighed for en effektiv overgang af den enkelte , _ lomme fra en højtrykszone til en lavtrykszone, hvilket har den virkning, at tandhjulsmaskinen får en særlig høj volumetrisk virkningsgrad.
Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor 20 fig. 1 viser et langsgående snit igennem en hydraulisk tandhjulsmaskine, som anvender den foreliggende opfindelses principper, 25 fig. 2 den i fig. 1 viste hydrauliske tandhjulsmaskines stator, set i aksial retning, fig. 3 den i fig. 1 viste tandhjulsmaskines kombinerede rotor og kommutatorplade, set i aksial retning, idet rotoren er 30 vist i snit, fig. 4 et snit efter linien X-X i fig. 1 med dele for tyde-ligheds skyld fjernet, og som illustrerer en stilling af tand- i hjulssætelementerne ifølge den foreliggende opfindelse for-35 skellig fra den i fig. 1 viste stilling, i fig. 5 den i fig. 4 viste kommutatorplade med rotoren fjernet, j set i aksial retning, og j 5
DK 153234B
fig. 6 skematisk i større målforhold dele af et tandhjulssæt af planettypen konstrueret ifølge den foreliggende opfindelse, og som viser den måde, hvorpå de ind i hinanden gribende tænder reagerer over for de kræfter, der opstår under tandhjuls-5 sættets funktion.
Den i fig. 1 viste hydrauliske tandhjulsmaskine, som er konstrueret i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse, kan anvendes enten som en pumpe eller en motor og vil her 20 blive omtalt som en hydraulisk motor. Ud fra den beskrivelse, der følger, kan den måde, hvorpå de konstruktionsmæssige foranstaltninger ifølge opfindelsen kan anvendes i en pumpe, imidlertid tydeligt fremgå for fagmanden.
25 I den i fig. 1 viste udførelsesform for opfindelsen omfatter den hydrauliske motor et hus, som består af husdele 10, 12, som er fastgjort til hinanden på kendt måde, såsom ved hjælp af bolte osv. (ikke vist). Imellem husdelene 10, 12 er der anbragt en statorplade 14 og en yderligere pladedel 16, som 20 begge er fast forbundet med husdelene, idet de er rettet ind i aksial retning.
Husdelen 10 har et midterkammer 18,og delvis inden i dette kammer 18 er der anbragt en udgangsaksel 20. Inden i kammeret 25 18 er der endvidere anbragt et lejeorgan 22, som har en inder- væg 24, som tilvejebringer en lejeunderstøtning for en del af udgangsakselen 20. Et endeaflukningsorgan 26, som ligeledes er anbragt inden i kammeret 18, består af rullelejer 28, som drejeligt understøtter udgangsakselen 20, så at denne kan 30 rotere omkring dens midterakse 30. Den inderste ende af udgangsakselen 20 har et udvidet hoved 32, som er således båret, at det kan dreje omkring midteraksen ved hjælp af aksiale rullelejer 34 og radiale rullelejer 36. En række tryklejeskiver 38, 40 og 42 er indrettet til at optage de aksiale kræfter, 35 som frembringes under indretningens funktion.
Et ringorgan 44, som fortrinsvis er tildannet enten af teflon 6
DK 153234B
eller en kombination af teflon og en elastomerisk de1,danner en dynamisk tætning over for lækage af væske imellem akselen 20 og lejeorganet 22. Et ringorgan 46, som ligeledes er tildannet af teflon eller en kombination af teflon og et elasto-5 merisk materiale, danner en dynamisk tætning over for lækage af væske fra et kammer 48, som dannes imellem det indsatte organ 22 og endeaflukningsorganet 26. Derudover er der tilvejebragt statiske tætninger ved hjælp af O-ringe 50, 52, som tjener til yderligere tætning af midterkammeret 18 over 10 for væskelækage.
En rotation af udgangsakselen 20 iværksættes ved den relative kredsende og roterende bevægelse af de ind i hinanden gribende organer i et tandhjulssæt af den såkaldte gerotortype, 15 som omfatter en indvendigt fortandet tandring og et udvendigt fortandet tandhjul, som er indrettet til at foretage indbyrdes roterende og kredsende bevægelse. Den viste udførelsesform for et tandhjulssæt af gerotortypen omfatter en ind-• vendigt fortandet tandringsdannende stator, som omfatter sta-20 torpladen 14 og en udvendigt fortandet tandhjulsdannende rotor 54. Den udvendigt fortandede rotor 54 har en tand mindre end statoren og en midterakse 53, som er placeret excentrisk i forhold til statorens midterakse 55. I funktion roterer denne rotor 54 omkring dens akse og kredser omkring statorens cen-25 trale akse.
Sammen med rotoren 54 roterer og kredser en tumleakse 56, som har en midterakse 58, der er anbragt i en vinkel i forhold til udgangsakselens midterakse 30 og har en del, som ved hjælp 30 af en notfortanding er forbundet med rotoren 54. En anden del af tumleakselen 56 er ved hjælp af en notfortanding forbundet med udgangsakselens 20 udvidede hoved 32 og tjener til at dreje denne udgangsaksel 20 omkring dens midterakse 30, efterhånden som rotoren 54 kredser og roterer i forhold 35 til statoren.
De notfortandede forbindelser imellem tumleakselen 56 og ro- 7
DK 153234B
toren 54 samt imellem tumleakselen 56 og udgangsakselen 20 er fortrinsvis konstrueret i overensstemmelse med det, der er beskrevet i U.S.A. patentskrift nr. 3.606.601. Tumleaksel-delen af den notfortandede forbindelse omfatter generelt imel-5 lem 50 og 60% af delecirklen og er af en sådan art, at de belastede udadragende tænder på tumleakselen er udsat for kompressive spændinger og har trykvinkler på mindre end 45°. Yderligere detaljer ved denne notfortandede forbindelse kan opnås fra det nævnte U.S.A. patentskrift nr. 3.606.601.
10
Statorpladen 14 har en indvendig boring med en midterakse 55 (se fig. 2). Statorpladen 14·er fortrinsvis et ud i ét tildannet homogent metalorgan af tempergods og med en inder-væg 59, som er en sammenhængende flade,og som afgrænser flere 15 bueformede fordybninger 60, der langs indervæggens omkreds har en indbyrdes afstand og er åbne ind til den indvendige boring. Hver af disse fordybninger 60 er en bueformet del af en cylinder, og fordybningernes 60 krumningscentre er alle beliggende i samme afstand fra midterakselen 55. Hver buefor-20 met fordybning 60 er dimensioneret til at optage en cylindrisk rulle 62 (hvoraf kun én er vist i fig. 2). Hver rulle 62 optages således, at den kan rulle i en tilhørende fordybning, idet rullerne kan forskyde sig i periferiretningen i deres respektive fordybninger på samme måde som beskrevet 25 i U.S.A. patentskrift nr. 3.289.602.
Fordybningerne 60 har fortrinsvis et tværsnit, som er lidt større end en halvcirkel langs omkredsen, og strækker sig således, at de når mere end 180° rundt om rullen og derved 30 blokerer rullernes 62 større radiale bevægelse. Statorpladens 14 indervæg med en cylindrisk rulle 62 anbragt i hver af fordybningerne 60 danner den indvendigt fortandede stator i tandhjulssættet af gerotortypen. Som bemærket har rotoren 54 flere udvendige tænder (én mindre end antallet af de i statorpladen 35 14 optagede ruller 62). Mellemrummene imellem statorens cylin driske ruller og rotorens udvendige tænder afgrænser væskelommer, som udvider sig og trækker sig sammen, som følge af de 8
DK 153234B
væsketryk, som sættes i forbindelse dermed, og på grund af rotorens og statorens indbyrdes roterende og kredsende bevægelse. Statorpladens 14 indervæg 59 afgrænser også flere langs periferien indbyrdes adskilte indskæringer 64, som er 5 tildannet imellem de bueformede fordybninger 60, og som er anbragt radialt i forhold til midteraksen 55. Disse indskæringer 64 strækker sig i aksial retning helt igennem stator-pladen 14 og skærer derfor dennes modsatte sider. Hver af indskæringerne 64 er fortrinsvis afgrænset af et par konver-10 gerende vægdele 66, 68, som konvergerer under en vinkel på fra 30 til 40° og har en radial dybde, som er lidt mindre end dybden af fordybningerne 60, således som vist i fig. 2. Indskæringernes vinkel og dybde kan imidlertid variere inden for rammerne af den foreliggende opfindelses idé.
15 I fig. 4 definerer tandhjulsmaskinens excentricitetscentre en excentricitetslinie C^, som strækker sig igennem rotorens 54 og statorens midterakser. Kommutationsventilorganerne, som beskrives mere udførligt nedenfor, tjener til at dirige-20 re højtryksvæske til væskelommerne på den ene side af excentricitetslinien og udtømme væske fra væskelommerne på den anden side af excentricitetslinien.
Som vist i fig. 4 har statoren 9 ruller, der er forsynet med 25 henvisningsbogstaverne A-I, og som begrænser væskelommerne.
Ved et hvilket som helst givet punkt, modtager lommerne på den ene side af excentricitetslinien (f.eks. lommerne imellem rullerne I, H, G, F og E) højtryksvæske. Lommerne på den anden side af excentricitetslinien (f.eks. lommerne imellem 30 rullerne E, D, C, B og A) udtømmer samtidigt lavtryksvæske.
Som følge heraf påvirkes rotoren 54 af et vridningsmoment, som bevirker, at rotoren roterer omkring dets centrum i retning modsat uret og kredser omkring statorens midterakse 55 i retning med uret. Ved forskellige punkter under denne be-35 vægelse kan en rotortand være skudt maksimalt ind imellem statorens tænder, således som f.eks. vist for rotortanden 72 i fig. 4. Ved andre punkter under denne bevægelse vil en 9
DK 153234B
rotortand være ved et minimumsniveau eller ikke skudt ind imellem statorens tænder (tanden 74 i fig. 4 er nær ved denne stilling).
5 Tilstedeværelsen af ruller, som er drejelige og forskydelige i periferiretningen i fordybningerne, tjener til at tætne højtrykslommerne i forhold til lavtrykslommerne. I fig. 6 roterer rotoren 54 modsat uret, hvis højtryksvæskezone er beliggende på venstre side af rullen E, og lavtryksvæskezonen 10 er beliggende på højresiden af rullen E. Under sådanne betingelser vil en kraft, som virker på rullen E, have tendens til at forskyde rullen E ind i en tæt forseglende indgriben med den højre del af fordybningens væg. Højtryksvæsken har let adgang til de radialt længst udadtil beliggende arealer 15 69 af fordybningen. En på rullen udøvende resulterende kraft R har en i hovedsagen radialt rettet komponent, som virker på rullen E, og tvinger denne i en tæt forseglende indgriben med rotorens 54 tand 74. I fig. 4 har rullen I (som er beliggende i umiddelbar nærhed af rotortanden 72, der er beliggen-20 de i sin maksimalt indskudte stilling) en resulterende kraft R', som virker på denne, og den er også forskudt både radialt og perifert ind i tætnende eller forseglende indgriben med rotoren og med den tilhørende fordybning for yderligere at tætne højtrykszonen over for lavtrykszonen.
25
Det er kendt, at en tynd film af højtryksvæske har tendens til at danne sig imellem rullerne og de enkelte fordybningsvægge. Fig. 6 viser med fuldt optrukne linier og i forstørret skala en lille spalte P imellem rullens E ydervæg 76 og 30 en del 78 af den højre side af fordybningens væg. I denne spalte dannes en tynd film af højtryksvæske, og dette er ikke ufordelagtigt for den fundamentale forseglende funktion af rullerne, og rent faktisk er det nyttigt i den retning, at det tjener til at smøre rullerne, når de roterer i forhold 35 til fordybningernes vægge.
I kendte tandhjulsmaskiner, hvor indskæringerne 64 ikke er 10
DK 153234B
til stede, har en rulle, såsom rullen E ved høje tryk tendens til at blive presset an imod en del af dens tilhørende fordybnings væg med en sådan kraft, at der ikke kan opretholdes en væskefilm imellem rullen og denne del af fordybningens 5 væg. Dette kan forårsage en yderst kraftig direkte friktions mæssig kontakt imellem rullerne og fordybningernes vægge og kan resultere i særligt kraftigt slid på rullerne og fordybningernes vægge. Dette vil også forårsage et kraftigt slid på rotoren, hvis kræfterne imellem en rulle og dens tilhøren-10 de fordybnings væg bliver så stor, at rullen bliver fastlåst overfor rotation.
Indskæringerne 64 åbner mulighed for, at fordybningernes vægge kan give efter under kræfter, som opstår under tandhjuls-15 maskinens funkti n. Herved reduceres muligheden for direkte kontakt imellem fordybningernes vægge og deres ruller. Indskæringerne 64 i statorvæggen giver dele af fordybningernes vægge fjedrende eftergivelighed under indvirkning af de kræfter, som virker på statortænderne. I fig. 6 er den afbøjede del 20 af fordybningens væg vist med punkterede linier ved 78', og rullevæggen skifter over i den med henvisningstallet 76' skematisk viste stilling. Ved høje arbejdstryk afbøjer fordybningernes vægge sig som en funktion af de påførte kræfter. Da fordybningernes vægge således giver efter eller afbøjer sig, 25 kan en væskefilm normalt dannes herved og opretholdes imellem rullen og fordybningernes vægge, så at muligheden for direkte kontakt imellem rullerne og fordybningernes vægge minimeres, og rullerne opretholder god tætnende indgriben og smøring i forbindelse med fordybningens væg. Når de høje kræfter re-30 duceres, fører fordybningens vægs elasticitet den tilbage til dens oprindelige stilling.
Hvis de høje og lave trykzoner var på de modsatte sider af rullen E, altså modsat det, der er vist i fig. 6, vil rotoren 35 blive drejet rundt med uret. rullen E vil forskyde sig i periferiretningen over til indgriben med den til venstre beliggende del af fordybningens væg, og den venstre side af fordyb- 11
DK 153234B
ningens væg vil give efter som en funktion af de påførte kræfter.
Rotorens kredsende og roterende bevægelse frembringes ved 5 hjælp af et væskefordelings- eller væskekommutationssystem, som i princippet er vist i fig. 1, 4 og 5. Den fastsiddende husdel 10 har en ringformet kanal 80. Denne ringformede kanal 80 står i væskeforbindelse (skematisk vist ved 82) med en første port (ikke vist), som er tildannet i denne husdel.
10 Den første port sætter enten højtryks- eller lavtryksvæske i forbindelse med den ringformede kanal 80. Den ringformede kanal 80 er også i væskeforbindelse med et fluidumkammer 84, som er tildannet inden for en indervæg 86 i pladedelen 16.
15 I husdelen 10 er der endvidere tildannet en væskekanal 88.
Denne kanal står i væskeforbindelse (skematisk vist ved 90) med en anden port (ikke vist) i husdelen 10. Denne anden port virker også som enten en højtryks- eller lavtryksport. Væske, som ledes frem til kanalen 88 står i væskeforbindelse med 20 den notfortandede forbindelse imellem tumlestangen 56 og det udvidede hoved 32 på udgangsakselen samt med en midterboring 92, som er tildannet i tumlestangen, og derved med et fluidumkammer 94 inden i en midterboring i en kommutationsplade 96.
25 Kommutationspladen 96 er tildannet af tre plader, som er fastgjort til hinanden. Kommutationspladen 96 er endvidere fastgjort til rotoren (ved hjælp af stifter 98) og kredser og roterer sammen med denne. En første plade 100 har en radial flade 101, som er i glidende indgreb med den ene aksiale side 30 af statorpladen 14, som udgør en del af tandhjulssættet af gerotortypen. Som vist i fig. 4 har pladen 100 flere par af passager, hvor hvert par udgøres af en første og en anden passage 102 henholdsvis 104, som strækker sig i aksial retning derigennem. Passagerne 102, 104 er anbragt i et cirku-35 lært mønster.
En anden plade 106 har flere par af i hovedsagen radialt gå- 12
DK 153234B
ende kanaler, hvor hvert par består af en første og en anden kanal 108, ilO (se fig. 5), og nvor cien rarste kanal 108 i hvert par er anbragt i væskeforbindelse med hver sin første passage 102 og med kammeret 84 (som omgiver kommutationspla-5 den 96). Den anden kanal 110 i hvert par af kanaler står i fluidumforbindelse med hver sin anden passage 104 og med det væskekammer 94, som er tildannet inden for kommutationspladen. En tredje plade 112 virker som en slidplade, der er i glidende indgreb med en radial væg 114 på husdelen 10.
10
De væskelommer, som dannes af den hydrauliske indretning ifølge opfindelsen, dannes imellem statorens ruller og omfatter de imellem rullerne placerede indskæringer 64. Når indretningen er i funktion, dirigeres højtryksvæske igennem en port, og 15 derfra enten til den første passage 102 eller den anden passage 104 i parrene af passager og derfra til væskelommerne på den ene side af excentricitetslinien. Samtidigt sætter det andet: sæt af passager 102 eller 104 væskelommerne på den anden side af excentricitetslinien i forbindelse med den anden 20 port, som står i forbindelse med det lave tryk. Herved frembringes vridningsmomentet, der virker på rotoren, og dette bevirker, at denne roterer og kredser i forhold til statoren.
En særlig fordelagtig foranstaltning ved den foreliggende 25 opfindelse ligger i, at de aksiale passagers 102, 104 cirkulære mønster er således dimensioneret, at disse aksiale passager 102, 104 har radial opretning i forhold til indskæringerne 64 inden for udvalgte stillinger af tandhjulssættets organer under den kredsende og roterende bevægelse. Hvis f.eks. 30 som vist i fig. 4 en rotortand, såsom rotortanden 74 befinder sig ved den minimalt indskudte stilling i forhold til statoren, er der kun lidt eller intet af de tilhørende passager 102, 104 beliggende med radial opretning i forhold til indskæringerne 64. De passager, som er tilknyttet den tand 35 72, som befinder sig ved den maksimalt indskudte stilling i forhold til statoren, er begge rettet radialt ind i forhold til indskæringerne (selv om den direkte forbindelse er 13
DK 153234B
blokeret ved hjælp af statorens vægdele). Ved forskellige punkter imellem maksimal og minimal indskydelse af rotortænderne, varierer graden af radial opretning af passagaerne 102, 104 i forhold til indskæringerne.
5 På denne måde kommuteres væske imod indskæringerne, og herved sikres høj volumetrisk virkningsgrad. En lomme, som befinder sig ved lavt tryk, og som også nærmer sig den maksimalt indskudte stilling (f.eks. lommen imellem rullerne C 10 og B i fig. 4) står i væsentlig forbindelse med en første
passage 102, så at væsken udtømmes i væsentlig grad fra lommen, før denne overgår fra lavtrykszonen til højtrykszonen. Dette minimerer høje trykfald i lommen ved maksimal indskydelse. En væskelomme ved højt tryk, og som netop har været udsat 15 for maksimal indskydelse (f.eks. lommen imellem rullerne G
og H) blotlægger hurtigt en stor del af en anden passage 104, så at højtryksvæske hurtigt kan ledes ind i lommen. Herved sikres væsentlig udtømning af højtrykslommerne, før den maksimale indskydelse, og væsentlig tilstrømning af væske kort 20 efter den maksimale indskydelse, og herved undgås høje trykdifferentialer i lommerne med maksimal indskydelse, hvilket ville svække indretningens volumetriske virkningsgrad.
Som det fremgår af fig. 5, er hvert par af passager 102, 104 25 endvidere således tildannet, at nærliggende vægge konverge rer med samme vinkel som væggene i indskæringerne. Ved maksimal indskydelse af rotortænderne i forhold til statoren, blokerer statorens vægge den pågældende lommes forbindelse med begge passager på grund af den radiale opretning af ind-30 skæringerne.
Som det ligeledes fremgår af fig. 1, er der også tilvejebragt et omløbsventilarrangement, som er indrettet til at udtømme væske fra det kammer 48, som er tildannet imellem det indsat-35 te organ 22 og endeaflukningsorganet 26. En væskekanal 116 omfatter en første forgrening 118, som via en kontraventil 120 står i forbindelse med den første port, og en anden for-

Claims (2)

1. Hydraulisk tandhjulsmaskine af planettypen, som både omfatter en indvendig tandring (14) og et udvendigt fortandet tandhjul (54), som er indrettet til at kunne foretage indbyrdes planetbevægelse, idet de afgrænser væskelommer imellem 15 deres tænder, og omfatter en fordeler- eller kommutationsven-ti 1 (96) til dirigering af væske til og fra lommerne, hvilken tandring (14) har en indvendig væg, som afgrænser en række, langs periferien indbyrdes adskilte bueformede fordybninger (60), og hvilken tandrings (14) tænder dannes af ruller (62), 20 som er anbragt i de bueformede fordybninger (60), som hver ved mundingen eller den åbne side har en langs periferien målt udstrækning, der er større end rullernes dia-meter, og hvilken tandrings (14) indervæg afgrænser en række langs periferien indbyrdes adskilte indskæringer (64), som med hensyn til antal 25 svarer til antallet af bueformede fordybnin-ger (60), idet der er anbragt én indskæring (64) imellem hvert par af nærliggende bueformede fordybninger (60), kendetegnet ved, at indskæringerne (64) hver har en radial dybde, som er lidt mindre end de bueformede fordybningers (64) radiale dybde, og er 30 afgrænset af et par konvergerende vægdele (66, 68), som konvergerer under en vinkel på fra 30 til 40® og har en perifer udstrækning af samme størrelsesorden som afstanden fra en vægdel til væggen i en nærliggende bueformet fordybning (60).
2. Hydraulisk tandhjulsmaskine ifølge krav 1, kende tegnet ved, at kommutationsventilens (96) passager (102, 104), som er indrettet til at dirigere væske til og fra lommerne, er således placeret, at de rettes radialt ind i for- DK 153234B hold til indskæringerne (64) i udvalgte positioner af tandringen (44) og tandhjulet (54) under deres planetbevægelse. 5 10 20 25 30 35
DK314477A 1976-07-16 1977-07-11 Hydraulisk tandhjulsmaskine af planettypen DK153234C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/706,131 US4087215A (en) 1976-07-16 1976-07-16 Gerotor gearset device
US70613176 1976-07-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK314477A DK314477A (da) 1978-01-17
DK153234B true DK153234B (da) 1988-06-27
DK153234C DK153234C (da) 1988-11-28

Family

ID=24836327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK314477A DK153234C (da) 1976-07-16 1977-07-11 Hydraulisk tandhjulsmaskine af planettypen

Country Status (24)

Country Link
US (1) US4087215A (da)
JP (1) JPS5311305A (da)
AR (1) AR212368A1 (da)
AU (1) AU516090B2 (da)
BE (1) BE856776A (da)
BR (1) BR7704625A (da)
CA (1) CA1073742A (da)
CH (1) CH626951A5 (da)
DD (1) DD131867A5 (da)
DE (1) DE2732086A1 (da)
DK (1) DK153234C (da)
ES (1) ES460579A1 (da)
FI (1) FI772181A (da)
FR (1) FR2358571A1 (da)
GB (1) GB1550024A (da)
GR (1) GR74114B (da)
IE (1) IE45229B1 (da)
IT (1) IT1080639B (da)
LU (1) LU77763A1 (da)
NL (1) NL7707672A (da)
NO (1) NO772405L (da)
PL (1) PL119846B1 (da)
SE (1) SE432128B (da)
SU (1) SU919605A3 (da)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4171938A (en) * 1977-11-21 1979-10-23 Eaton Corporation Fluid pressure operated pump or motor
DE2752036C2 (de) * 1977-11-22 1985-06-27 Danfoss A/S, 6430 Nordborg Rotationskolbenmaschine für Flüssigkeiten
US4285643A (en) * 1978-05-08 1981-08-25 White Harvey C Rotary fluid pressure device
US4219313A (en) * 1978-07-28 1980-08-26 Trw Inc. Commutator valve construction
DE2844844A1 (de) * 1978-10-14 1980-04-17 Rexroth Gmbh G L Kreiskolbenmaschine
DE2910831C2 (de) * 1979-03-20 1985-10-17 Danfoss A/S, Nordborg Innenachsige, hydraulische Kreiskolbenmaschine
DE2919871C2 (de) * 1979-05-17 1983-01-05 Danfoss A/S, 6430 Nordborg Hydraulische Rotationskolbenmaschine
US4394112A (en) * 1979-12-17 1983-07-19 Woodling George V Combination roller tooth set having roller teeth and concave surfaces disposed to engage each other
DE3152177A1 (en) * 1980-07-08 1982-09-09 F Erasov Planetary hydromotor
US4411606A (en) * 1980-12-15 1983-10-25 Trw, Inc. Gerotor gear set device with integral rotor and commutator
US4449898A (en) * 1982-06-07 1984-05-22 Vickers, Incorporated Power transmission
US4767292A (en) * 1987-07-20 1988-08-30 Trw Inc. Electrical commutation apparatus
US4917585A (en) * 1989-03-14 1990-04-17 Vickers, Incorporated Gerotor motor or pump having sealing rings in commutator members
DE4311166C2 (de) * 1993-04-05 1995-01-12 Danfoss As Hydraulische Maschine
US5505597A (en) * 1993-12-06 1996-04-09 White Hydraulics, Inc. Pressure tolerant balanced motor valve
DE102005003340A1 (de) * 2005-01-25 2006-07-27 Sauer-Danfoss Aps Hydraulische Maschine
DE102005058911B3 (de) * 2005-12-10 2007-08-09 Sauer-Danfoss Aps Hydraulische Maschine
US8491288B2 (en) * 2009-10-09 2013-07-23 Parker Hannifin Corporation Geroller hydraulic motor with anti-cogging structure
RU2461735C1 (ru) * 2011-04-21 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") Объемная роторная машина
US8678795B2 (en) 2011-07-29 2014-03-25 White Drive Products, Inc. Stator of a gerotor device and a method for manufacturing roller pockets in a stator of a gerotor device
US9103211B2 (en) 2011-07-29 2015-08-11 White Drive Products, Inc. Stator of a gerotor device and a method for manufacturing roller pockets in a stator of a gerotor device
EP3023641B1 (en) * 2014-11-20 2020-12-23 Danfoss Power Solutions Aps Cardan shaft for a hydraulic machine
US10619677B2 (en) 2014-11-20 2020-04-14 Danfoss Power Solutions Aps Cardan shaft
US10823169B2 (en) 2017-01-17 2020-11-03 Roper Pump Company Gear pump with gear having interspersed vanes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3289602A (en) * 1965-09-03 1966-12-06 Trw Inc Fluid pressure device
US3591320A (en) * 1969-04-08 1971-07-06 George V Woodling Pressurized roller means in a fluid pressure device
DK121644B (da) * 1965-11-23 1971-11-08 Danfoss As Tandhjulsmaskine.
DE2155818A1 (da) * 1971-11-10 1972-12-14

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2725013A (en) * 1952-01-15 1955-11-29 Constantinos H Vlachos Rotary engine
DE1553287A1 (de) * 1965-05-05 1970-04-09 Zahnradfabrik Friedrichshafen Als Pumpe oder Motor wirkendes Raederkapselwerk
US3597128A (en) * 1969-04-10 1971-08-03 Trw Inc Hydraulic device having hydraulically balanced commutation
US3598509A (en) * 1970-02-03 1971-08-10 Trw Inc Hydraulic device
BE794675A (fr) * 1972-02-08 1973-05-16 Renault Distribution de machine rotative
US3846051A (en) * 1973-01-03 1974-11-05 Eaton Corp Valving arrangement in a hydraulic device
CA1012412A (en) * 1973-05-03 1977-06-21 Nils E. Swedberg Radial balancing means with sealing vanes for a hydraulic device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3289602A (en) * 1965-09-03 1966-12-06 Trw Inc Fluid pressure device
DK121644B (da) * 1965-11-23 1971-11-08 Danfoss As Tandhjulsmaskine.
US3591320A (en) * 1969-04-08 1971-07-06 George V Woodling Pressurized roller means in a fluid pressure device
DE2155818A1 (da) * 1971-11-10 1972-12-14

Also Published As

Publication number Publication date
ES460579A1 (es) 1979-06-16
GR74114B (da) 1984-06-06
GB1550024A (en) 1979-08-08
NL7707672A (nl) 1978-01-18
SE7708195L (sv) 1978-01-17
LU77763A1 (da) 1977-10-17
IE45229L (en) 1978-01-16
CH626951A5 (da) 1981-12-15
DK314477A (da) 1978-01-17
CA1073742A (en) 1980-03-18
DE2732086A1 (de) 1978-01-26
US4087215A (en) 1978-05-02
SU919605A3 (ru) 1982-04-07
FR2358571A1 (fr) 1978-02-10
IE45229B1 (en) 1982-07-14
DK153234C (da) 1988-11-28
DE2732086C2 (da) 1987-03-19
PL119846B1 (en) 1982-01-30
IT1080639B (it) 1985-05-16
AU516090B2 (en) 1981-05-14
JPS6218757B2 (da) 1987-04-24
BR7704625A (pt) 1978-04-04
SE432128B (sv) 1984-03-19
NO772405L (no) 1978-01-17
FI772181A (da) 1978-01-17
JPS5311305A (en) 1978-02-01
AR212368A1 (es) 1978-06-30
FR2358571B1 (da) 1983-10-28
AU2702077A (en) 1979-01-18
BE856776A (fr) 1977-10-31
PL199698A1 (pl) 1978-03-28
DD131867A5 (de) 1978-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK153234B (da) Hydraulisk tandhjulsmaskine af planettypen
DK166741B1 (da) Roterende hydraulisk maskine med et planetgearstyret ventilsystem
US4411606A (en) Gerotor gear set device with integral rotor and commutator
JPH0354372A (ja) 回転式流体圧力装置
DK146893B (da) Tandhjulsmaskine med indvendigt indgreb og planetbevaegelse af et udvendigt fortandet tandhjul i en indvendig fortandet tandring
US4563136A (en) High torque low speed hydraulic motor with rotary valving
DK161852B (da) Akselpakning til hydrauliske rotationsmaskiner
SE449123B (sv) Stromningsmaskin av spiraltyp
US4852229A (en) Self-loading controlled deflection roll
EP0791749A1 (en) Gerotor motor
IE45230B1 (en) Lustrous pigments
DK147949B (da) Hydraulisk tandhjulsmaskine med stationaer ydre tandring og heri bevaegeligt indre tandhjul
US3426694A (en) Hydraulic mechanism
GB1561432A (en) Hydraulic motor with orbiting drive member
DK172564B1 (da) Reversibel énvejs-tandhjulspumpe
US4025243A (en) Orbital device
DK159212B (da) Roterende hydraulisk maskine, isaer en tandhjulsmotor eller -pumpe
EP0033544B1 (en) Internal-axis gear-type fluid machine with distribution means
US3930766A (en) Radial balancing means for a hydraulic device
DK148450B (da) Hydraulisk tandhjulsmaskine
US5240393A (en) Hydraulic machine of the gear type
JPS5839813A (ja) ロ−ル装置
US3869228A (en) Axial pressure balancing means for a hydraulic device
US2848953A (en) Gear pump or motor
CN100351555C (zh) 排放高压轴密封件

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed